ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA

UNA INVERSIÓN SEGURA, SUSTENTABLE Y ECOLÓGICA

Energía limpia para:

La industria,
El Turismo,
Los hogares.

INTRODUCCIÓN

Los sistemas de generación fotovoltaicos (SFV), transforman directamente la energía de la luz solar en electricidad utilizando el efecto que provocan los fotones provenientes del sol al chocar con los átomos de una celda de silicio, generando una corriente eléctrica.

Aunque este efecto se conoce desde hace mucho tiempo, ya que las primeras aplicaciones datan de los años ’70, sólo en los últimos 10 años, se ha producido un gran crecimiento, debido a los adelantos tecnológicos y a la reducción de precios de los elementos que componen un sistema de generación fotovoltaico.
Estos adelantos, además, permiten asegurar hoy día una vida útil de al menos 25 años y una confiabilidad del 99%.

La generación fotovoltaica se puede combinar con otros sistemas de generación y almacenamiento de la energía de acuerdo a las necesidades del consumo, tales como generadores eólicos, generadores diesel, conexión a la red pública existente y baterías para almacenar la energía.

COMPONENTES DE UN SISTEMA SOLAR FOTOVOLTAICO

Módulos Fotovoltaicos: Son el principal componente del sistema SFV y son los encargados de transformar la energía solar, la luz, en energía eléctrica de corriente continua. Los módulos consisten de placas de cristales de silicio, tratadas con otros elementos químicos interconectadas entre sí mediante diodos.
A plena luz solar, cada módulo puede generar sobre 300 watt, con un voltaje de 40 voltios y 8 amperes de corriente.
Los módulos FV son una tecnología madura y confiable, los fabricantes los garantizan hasta por 25 años.

Inversor: Es un dispositivo electrónico de potencia que se encarga de transformar la corriente continua de los módulos FV, en energía alterna capaz de alimentar la iluminación, maquinaria y cargar bancos de baterías.

La calidad y vida útil de los inversores ha avanzado rápidamente en cuanto a eficiencia y funcionalidades; actualmente son capaces de transformar la energía con un 98% de eficiencia y sincronizar la energía de los módulos FV con la proveniente de otras fuentes, como generadores eólicos, motogeneradores, o la red pública.

Estructura de soporte: Es la que fija físicamente los módulos SFV en la posición óptima para el máximo aprovechamiento de la energía solar. La orientación e inclinación es específica de cada ubicación geográfica. El diseño de la estructura depende del tipo de superficie en donde se instalarán los paneles solares.

SISTEMA ON-GRID

Operación:

Se le llama así cuando el sistema SFV está conectado a la red pública, de tal manera que el consumo puede hacerse desde los paneles solares y/o desde la red pública.

La energía que se consume se obtendrá primero desde el sistema SFV,
y si este no es suficiente la energía restante se saca de la red pública.
En horas o días de poca luz, la energía se obtiene de la red.
Se puede complementar además con generadores eólicos y/o generadores electrógenos para aprovechar otras fuentes de energía, o como respaldo en casos de necesidad.

Beneficios:

El sistema SFV produce un ahorro de la energía facturada por la empresa de electricidad.
Estabiliza el suministro eléctrico (estabiliza el voltaje).
Bajo contenido de armónicos y factor de potencia controlados, ya que son regulados por el inversor, sin interferencia externa.
Es decir, energía de buena calidad.
No contamina.
Funcionamiento silencioso.
Amigable con el medioambiente.
Genera un ahorro en la emisión de CO2 a la atmosfera.
Se puede agregar además un banco de baterías, con lo que se obtiene una mayor estabilización del voltaje, pues existirá una reserva de energía en las baterías y toda la energía que se consuma será regulada desde el inversor del sistema SFV.

Desventajas:

El sistema SFV no entrega energía durante las horas sin luz solar.
El sistema SFV no entrega energía cuando hay un corte de energía en la red pública,

SISTEMA OFF-GRID

Operación:
Se le llama así cuando el sistema SFV está aislado de la red pública de electricidad y por lo tanto debe ser autosuficiente para las necesidades requeridas.

La energía proporcionada por el sistema SFV durante las horas de sol, alimenta las cargas eléctricas y carga el banco de baterías.
Durante la noche, o en días muy oscuros, la alimentación la proporciona en parte o completamente el banco de baterías.
Se puede complementar además con generadores eólicos y/o generadores electrógenos para aprovechar otras fuentes de energía, o como respaldo en casos de necesidad.

Beneficios:

Se obtiene un suministro eléctrico independiente de la red eléctrica pública.
La inversión entrega una energía a bajo costo por un periodo de al menos 25 años.
La energía obtenida es estable (voltaje estable).
Bajo contenido de armónicos y factor de potencia controlados, ya que son regulados por el inversor, sin interferencia externa.
Es decir, energía de buena calidad.
Funcionamiento silencioso.
Amigable con el medioambiente (no contamina).
Genera un ahorro en la emisión de CO2 a la atmosfera.
Se mantiene la opción de tener una conexión alternativa a la red eléctrica pública.

Desventajas:

Las baterías tienen una vida útil de entre 7 y 10 años, por lo tanto es necesario renovarlas en ese lapso, con el costo asociado.
La autonomía en el caso de tener días con poca luz (nublados y oscuros), estará limitada por el diseño.

¿QUE SE NECESITA?

Área para instalar los paneles solares de preferencia cercada al lugar de consumo.
Buena radiación solar sobre dicha área (sin sombras).
Sin interferencias con la luz solar, hacia el norte (hemisferio sur) o hacia el sur (hemisferio norte), respecto del lugar de la instalación.

COSTOS DE INVERSIÓN – ON GRID

Un proyecto debe evaluarse, en forma específica, para considerar todos los aspectos comerciales y logísticos. Sin embargo en base a la experiencia recopilada en muchos proyectos grandes y pequeños, se pueden establecer un rango de costo que permiten hacer una estimación de la inversión necesaria.

Inversión proyectos On-Grid:
Para proyectos pequeños, de alrededor de 5 kw de potencia instalada, la inversión es entre 1.1 y 1.7 US$ por Watt de potencia instalada.
Para proyectos grandes, de alrededor de 300 kw de potencia instalada, la inversión es entre 0.91 y 0.97 US$ por Watt de potencia instalada.

Superficie necesaria:
Cada m2 aporta aproximadamente 172 Watt-h.

Por ejemplo, una planta de 150 kw de potencia,
necesitará aproximadamente :
873 m2 de paneles solares, y costará
US$ 145,500, aproximadamente.

La inversión tiene una vida útil de al menos 25 años.

COSTOS DE INVERSIÓN - OFF GRID

En el caso de proyectos Off-Grid o aislados, la inversión es mayor dado que se requiere, necesariamente, contar con un banco de baterías, este tipo de instalaciones se está utilizando cada vez más en lugares remotos, centros vacacionales, resort, etc.
También es una alternativa conveniente para tener un suministro eléctrico estable en lugares en que la red eléctrica es precaria o poco confiable.

Inversión proyectos Off-Grid (aislados):
Para proyectos pequeños, de alrededor de 12 kw de potencia instalada, la inversión es entre 1.75 y 2.5 US$ por Watt de potencia instalada.

Por ejemplo, una casa aislada, con una potencia instalada 3.2 kw, necesitaría aproximadamente:
20 m2 de paneles solares y costaría
US$ 5,600 aprox.